21米鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算書是一份詳細(xì)的文檔,用于指導(dǎo)和規(guī)范21米高的鋼屋架的設(shè)計(jì)、計(jì)算和施工。這份文件通常包括了以下內(nèi)容:,,1. 設(shè)計(jì)依據(jù):列出了設(shè)計(jì)所需的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和參考資料,以確保設(shè)計(jì)的合規(guī)性和可靠性。,,2. 結(jié)構(gòu)分析:對21米高鋼屋架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,包括荷載計(jì)算、內(nèi)力分析和穩(wěn)定性分析等,以確保結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足要求。,,3. 材料選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)要求和性能要求,選擇了適合的鋼材類型和規(guī)格,確保材料的質(zhì)量和性能符合設(shè)計(jì)要求。,,4. 截面設(shè)計(jì):根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果,確定了鋼屋架的截面尺寸、形狀和布置,以滿足承載能力和穩(wěn)定性要求。,,5. 連接設(shè)計(jì):考慮了鋼屋架與支撐結(jié)構(gòu)之間的連接方式,如焊接、螺栓連接等,以確保連接的穩(wěn)定性和安全性。,,6. 施工圖:提供了詳細(xì)的施工圖紙,包括構(gòu)件的尺寸、位置、連接方式等,以指導(dǎo)施工人員進(jìn)行施工。
以下是一份21米鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算書的大致內(nèi)容:
一、設(shè)計(jì)資料
- 建筑概況
- 某工業(yè)廠房跨度為21m,廠房總長度72m,柱距6m。這一數(shù)據(jù)在多個(gè)搜索結(jié)果中均有提及,如[2]。
- 屋面采用1.5m×6.0m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板,Ⅱ級防水,卷材屋面桁架,板厚100mm,檁距不大于1.8m。
- 鋼屋架簡支在鋼筋混凝土柱頂上,柱頂標(biāo)高18.0m,柱上端設(shè)有鋼筋混凝土連系梁。上柱截面為400mm×400mm,所用混凝土強(qiáng)度等級為C30,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc = 14.3N/mm2。抗風(fēng)柱的柱距為6m,上端與屋架上弦用板鉸連接。
- 材料選擇
- 鋼材:選用Q345 - B鋼材。這種鋼材具有較好的強(qiáng)度和韌性等性能,適合用于鋼屋架結(jié)構(gòu)[2]。
- 焊條:采用E50系列型焊條,與Q345 - B鋼材相匹配,以保證焊接質(zhì)量[2]。
二、屋架幾何尺寸及檁條布置
- 屋架幾何尺寸確定
- 屋架計(jì)算跨度(其中為屋架跨度,兩端各減去0.15m的構(gòu)造尺寸)。
- 跨中高度,對于屋面坡度,根據(jù)具體的(初始高度相關(guān)值)可計(jì)算出跨中高度的值。為避免影響使用和外觀,制造時(shí)應(yīng)起拱。
- 屋架上弦節(jié)點(diǎn)用大寫字母,,連續(xù)編號,下弦節(jié)點(diǎn)以及再分式腹桿節(jié)點(diǎn)用小寫字母,,連續(xù)編號。腹桿采用人字式,下弦節(jié)點(diǎn)的水平間距取1.5m,起拱后屋架桿件幾何尺寸和節(jié)點(diǎn)編號可根據(jù)這些規(guī)則確定[2]。
- 檁條布置
- 檁條采用冷彎薄壁斜卷邊C形鋼,按照一定間距布置在屋架上,以支撐屋面結(jié)構(gòu)。
三、荷載計(jì)算
- 永久荷載(恒載)
- 防水、平找、保溫、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板自重,屋架及支撐自重可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,如(其中為屋架跨度相關(guān)值)[1]。
- 可變荷載(活載)
- 根據(jù)建筑的使用功能和當(dāng)?shù)氐暮奢d規(guī)范確定,例如可能包括屋面活荷載、雪荷載等(具體數(shù)值需依據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)范取值)。
四、內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合
- 內(nèi)力計(jì)算
- 根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法,如采用節(jié)點(diǎn)法、截面法等,計(jì)算在各種荷載作用下屋架各桿件的內(nèi)力。對于不同的荷載組合情況,分別計(jì)算桿件的內(nèi)力。
- 內(nèi)力組合
- 按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求,考慮各種荷載組合情況(如恒載 + 活載、恒載+風(fēng)載等,根據(jù)實(shí)際情況確定組合形式),取最不利的內(nèi)力組合值作為桿件設(shè)計(jì)的依據(jù)。
五、桿件截面設(shè)計(jì)
- 根據(jù)內(nèi)力確定桿件截面
- 根據(jù)內(nèi)力組合得到的各桿件最不利內(nèi)力值,按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)公式計(jì)算所需的桿件截面尺寸。對于受拉桿件,主要考慮強(qiáng)度要求;對于受壓桿件,除強(qiáng)度要求外,還需考慮穩(wěn)定性要求。
- 截面選擇原則
- 優(yōu)先選擇軋制型鋼截面,如工字鋼、槽鋼、角鋼等,以方便加工和施工。同時(shí),要考慮截面的對稱性、回轉(zhuǎn)半徑等因素對桿件穩(wěn)定性的影響。
六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算
- 節(jié)點(diǎn)類型
- 一般上下弦節(jié)點(diǎn)、下弦跨中節(jié)點(diǎn)、下弦支座節(jié)點(diǎn)及屋脊節(jié)點(diǎn)等不同類型的節(jié)點(diǎn)需要分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。
- 設(shè)計(jì)過程
- 確定節(jié)點(diǎn)連接形式,如焊接、螺栓連接等。計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的焊縫長度、螺栓數(shù)量和布置等,以保證節(jié)點(diǎn)能夠可靠地傳遞桿件內(nèi)力。同時(shí),對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算,確保節(jié)點(diǎn)在各種荷載作用下不會(huì)發(fā)生破壞。
七、繪制鋼屋架運(yùn)送單元的施工圖
- 屋架簡圖
- 按1∶100的比例繪制屋架簡圖,左半跨標(biāo)明桿件長度,右半跨注明桿件最不利內(nèi)力,以及起拱度。
- 其他視圖
- 繪制屋架正面圖、上弦平面圖、下弦平面圖、側(cè)面圖、節(jié)點(diǎn)詳圖等。在這些圖中注明全部零件的編號、規(guī)格及尺寸(包括加工尺寸和定位尺寸)、孔洞位置、孔洞及螺栓直徑、焊縫尺寸以及對工廠加工和工地施工的要求。
- 材料表
- 列出鋼屋架各桿件、節(jié)點(diǎn)板、螺栓、焊縫等所需的材料規(guī)格、型號、數(shù)量等信息。
- 設(shè)計(jì)說明
- 在施工圖中附上設(shè)計(jì)說明,包括設(shè)計(jì)依據(jù)、材料要求、施工注意事項(xiàng)等內(nèi)容。
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